JP3406819B2 - Vベルトの騒音判定装置及び騒音判定方法 - Google Patents
Vベルトの騒音判定装置及び騒音判定方法Info
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Description
られるVベルトの騒音を判定する装置及び方法に関す
る。
幅を変更可能な一対のプーリ間にV字状のコマをベルト
上に多数連結したVベルトを巻き掛けて、溝幅を連続的
に変更することで、無段階に変速を行うことが可能なV
ベルト式無段変速機が知られている。
て、その接触摩擦力によって駆動力の伝達を行ってお
り、Vベルトのコマの寸法公差などによってプーリ側と
の接触時やダイナミックバランスの不均一に起因する騒
音が過大となって無段変速機の静粛性を損なう場合があ
る。
定して、Vベルトの良否を判定する騒音判定装置として
は、図7に示すようなものがある。
用したもので、入力軸92に設けたプライマリプーリ9
1と、出力軸97に設けたセカンダリプーリ96の間に
検査を行うVベルト1を巻き掛けて、入力軸92側に設
けた振動センサ101(または加速度センサ)によって
Vベルト1が発生する騒音を検出するものである。
に、入力軸92と一体となって回転する固定プーリ93
と、固定プーリ93と対向配置されてV字状のプーリ溝
を形成するとともに、入力軸92の軸方向へのみ変位可
能な可動プーリ94を備え、図示しないボールスプライ
ン等を介して可動プーリ94は入力軸92と回転方向で
結合される。
5が画成されており、入力軸92の内周に形成した油路
から供給される油圧に応じて可動プーリ94は軸方向へ
変位して、溝幅を変更するのである。
7に設けられており、この出力軸97と一体となって回
転する固定プーリ98と、この固定プーリ98と対向配
置されてV字状のプーリ溝を形成するとともに、出力軸
97と回転方向で結合する一方、軸方向へのみ変位可能
な可動プーリ99から構成され、可動プーリ99は図示
しないボールスプライン等を介して出力軸97と回転方
向で結合する一方、軸方向へ変位可能に支持される。
00が画成されており、出力軸97の内周に形成した油
路から供給される油圧に応じて可動プーリ99は軸方向
へ変位して、溝幅を変更するのである。
(図中左側)を軸受102で、先端側を軸受103で、
それぞれ装置本体側に軸支され、基端側の軸受102に
は振動センサ101(または加速度センサ)が取り付け
られ、振動センサ101の出力をFFT(高速フーリエ
変換)等の周波数分析によって解析し、解析した振幅が
所定値を超えている場合には不合格と判定する一方、所
定値以内であれば合格と判定するものである。なお、セ
カンダリプーリ96は基端側(図中右側)を軸受104
で、先端側を軸受105で、それぞれ装置本体側に軸支
される。
来のVベルトの騒音判定装置にあっては、Vベルト1が
環状に形成されているため、脱着の際には軸受102〜
105を分解するなどして、プライマリプーリ91の入
力軸92とセカンダリプーリ96の出力軸97を、装置
本体から一旦取り外す必要があり、次のVベルト1をセ
ットして検査を開始するまでには、入力軸92と出力軸
97の脱着及び調整作業を行うために、1本のVベルト
1について数時間を要する場合があり、多大な労力と作
業者の熟練を必要とする。
べてのVベルト1について上記装置で騒音検査を行う場
合には、多数の装置及び作業者を確保する必要があり製
造コストの大幅な上昇を招いてしまい、Vベルト式無段
変速機の静粛性能を容易に確保するのが難しいという問
題があった。
れたもので、製造コストの上昇を抑制しながらVベルト
の騒音検査を全数について行うことを目的とする。
した一対のプーリのうちの一方を、上方に向けて回転自
在に支持する下側ユニットと、分割形成した一対のプー
リのうちの他方を、前記下側ユニットの一対のプーリに
向けて接離可能な上側ユニットと、前記上側ユニットと
下側ユニットを選択的に接離させるとともに、下側ユニ
ットに載置したVベルトを狭持する昇降手段と、前記プ
ーリを駆動する駆動手段と、前記Vベルトが発生する振
動を検出する振動検出手段と、検出した振動に基づいて
Vベルトの騒音を判定する騒音判定手段とを備える。
いて、前記駆動手段は、Vベルトを組み付けた無段変速
機が所定のコースト状態に対応する回転数で駆動する。
いて、前記騒音判定手段は、振動検出手段が検出した振
幅の最大値が所定値未満の場合に合格を判定する一方、
そうでない場合に不合格を判定する。
プーリのうちの一方にVベルトを載置した後、他方を押
圧してVベルトを狭持する工程と、前記プーリを予め設
定した回転数で駆動する駆動工程と、Vベルトに発生す
る振動を検出し、振動の検出値に基づいてVベルトが発
生する騒音を求める騒音検出工程と、前記求めた騒音が
所定値以下の場合には合格と判定する一方、そうでない
場合には不合格と判定する工程とを含む。
いて、前記騒音検出工程は、検出した振幅の最大値を求
める。
いて、前記駆動工程は、Vベルトを組み付けた無段変速
機が所定のコースト状態に対応する回転数で駆動する。
リを上下に分割可能とすることで、Vベルトの脱着を容
易かつ迅速に行い、予め設定した回転数で騒音の測定を
行うことで、1本のVベルトの騒音判定を迅速かつ正確
に行うことができ、また、Vベルトのセットは、アクチ
ュエータなどを用いれば自動的に行うことができ、作業
者はVベルトを下側ユニットに載置するだけでよいの
で、前記従来例に比して大幅に作業に要する時間と労力
を低減でき、1台の装置によってVベルトの騒音測定を
全数について行うことが可能になり、製造コストを上昇
させることなくVベルト式無段変速機の静粛性を確保す
ることができるのである。
転数を、運転者にとって無段変速機の騒音が気になるコ
ースト状態の回転数領域で行うようにしたため、すべて
の運転領域で騒音を判定することなく、無段変速機に組
み付けた状態で騒音が過大になるVベルトの判定を容易
に行うことができ、判定に要するタクトタイムを低減す
ることができ、1台の騒音判定装置の処理能力を向上さ
せて、生産性を向上させることが可能となる。
振幅の最大値で行うようにしたため、演算に要する時間
を短縮しながらも正確な判定を行うことができる。
可能とすることで、Vベルトの脱着を容易かつ迅速に行
い、予め設定した回転数で騒音の測定を行うことで、1
本のVベルトの騒音判定を迅速かつ正確に行うことがで
き、また、Vベルトのセットは、アクチュエータなどを
用いれば自動的に行うことができ、作業者はVベルトを
載置するだけでよいので、前記従来例に比して大幅に作
業に要する時間と労力を低減でき、1台の装置によって
Vベルトの騒音測定を全数について行うことが可能にな
り、製造コストを上昇させることなくVベルト式無段変
速機の静粛性を確保することができる。
転数を、運転者にとって無段変速機の騒音が気になるコ
ースト状態の回転数領域で行うようにしたため、すべて
の運転領域で騒音を判定することなく、無段変速機に組
み付けた状態で騒音が過大になるVベルトの判定を容易
に行うことができ、判定に要するタクトタイムを低減す
ることができ、1台の騒音判定装置の処理能力を向上さ
せて、生産性を向上させることが可能となる。
振幅の最大値で行うようにしたため、演算に要する時間
を短縮しながらも正確な判定を行うことができる。
図面に基づいて説明する。
を示し、装置本体1とこれを制御するコントローラ50
から1組の騒音測定装置が構成される。
部ユニット2と、上部ユニット2と対向する位置で、防
振マウント40を介して装置本体10に固設された下部
ユニット3を主体に構成され、上部ユニット2と下部ユ
ニット3には、前記従来例のプライマリプーリ及びセカ
ンダリプーリを選択的に分離、結合するようにして、結
合時にはVベルト1を狭持して回転可能な一対のプーリ
が配設される。
プーリを軸方向で2つに分割したうちの可変プーリ側と
なる、プライマリ側スライドプーリ7、セカンダリ側ス
ライドプーリ8がシャフト5、6を介して軸支され、下
部ユニット3には、プライマリ側固定プーリ17、セカ
ンダリ側固定プーリ18が軸支されており、上部ユニッ
ト2が上昇するとプライマリ側及びセカンダリ側スライ
ドプーリ7、8が、下部ユニット3のプライマリ側及び
セカンダリ側固定プーリ17、18から分離して、一対
のプーリ間に間隙を形成してVベルト1の脱着を容易か
つ迅速に行う一方、上部ユニット2が下降するとプライ
マリ側及びセカンダリ側スライドプーリ7、8が下部ユ
ニット3のプライマリ側及びセカンダリ側固定プーリ1
7、18と結合して、V字状の溝に狭持したVベルト1
を駆動することができる。
と、装置本体10に設けた図示しない案内手段(例え
ば、リニアモーションガイド等)によって、鉛直方向へ
昇降可能に支持され、さらに、上部ユニット2は装置本
体10に設けた昇降アクチュエータ4によって駆動され
る。
及びセカンダリ側スライドプーリ7、8は、前記従来例
の可変プーリに相当し、それぞれシャフト5、6に取り
付けられるとともに、図示しない軸受を介して上部ユニ
ット2に軸支され、V字状の溝を形成する円錐面を下方
に向けて配設される。
ーリ7を設けたシャフト5の上端は、等速ジョイント1
3を介して駆動モータ11に連結される。同様に、下端
側にセカンダリ側スライドプーリ8を設けたシャフト6
の上端は、等速ジョイント13を介して負荷吸収モータ
12に連結される。
タ12は、コントローラ50によって後述するように制
御され、下部ユニット3のプライマリ側及びセカンダリ
側固定プーリ17、18との間で狭持したVベルト1を
回転させるとともに、負荷吸収モータ12によって、所
定の負荷(Vベルト1の圧縮方向の抵抗)が付与され
る。また、これらモータとシャフト5、6は軸方向へ伸
縮可能な等速ジョイント13によって連結されているた
め、上部ユニット2を下降させた状態でも所定の回転数
でプライマリ側スライドプーリ7を駆動することができ
る。
びセカンダリ側スライドプーリ7、8から固定プーリ1
7、18へ向けて所定量だけ突出したドローバー9、9
が先端部に形成され、このドローバー9の下端には、図
2、図3に示すように、上部ユニット2を下降させた後
に、下部ユニット3のクランプピース23、24に係止
されるフランジ部9aが形成される。
を検出する回転センサ32、33が設けられるととも
に、シャフト5、6の途中の所定の位置(例えば、図示
しない軸受)には、スライドプーリ7、8を介して伝達
されたVベルト1の振動を検出する振動センサ30、3
1が配設され、これらセンサの出力はコントローラ50
へ入力される。なお、振動センサ30、31は加速度セ
ンサ等で構成される。
されたプライマリ側及びセカンダリ側固定プーリ17、
18は、前記従来例の一対のプーリを軸方向で2つに分
割したうちの固定プーリ側に相当し、それぞれV字状の
溝を形成する円錐面を上方に向けて下部ユニット3に軸
支され、鉛直方向に配設された中空シャフト15、16
に取り付けられて回転自在に支持される。
上部ユニット2のシャフト5、6に設けたドローバー
9、9を引き込んで、プライマリ側及びセカンダリ側固
定プーリ17、18と上部ユニット2のプライマリ側及
びセカンダリ側スライドプーリ7、8の間でVベルト1
を所定の圧力で狭持するために、クランプピース23、
24を備えたクランプ軸21、22が軸方向へ変位可能
に収装される。
ーアクチュエータ19、20に結合されており、ロータ
リーアクチュエータ19、20の伸縮駆動によって、ク
ランプ軸21、22は軸方向へ昇降する。なお、中空シ
ャフト15、16の下端は、ロータリーアクチュエータ
19、20と回転方向のみで結合される。
図示しないブラケットなどでケーシング側を下部ユニッ
ト3に支持されてクランプ軸21、22を昇降駆動する
とともに、中空シャフト15、16とクランプ軸21、
22が一体となって回転可能に結合され、クランプ軸2
1、22を引き込んで圧力を加えた状態を維持して、プ
ライマリ側及びセカンダリ側固定プーリ17、18とと
もに回転する。
て図3を参照しながら説明する。
設されたクランプピース24を示しており、外周で中空
シャフト16の内周と摺接するクランプピース24は、
ロータリーアクチュエータ20と結合したクランプ軸2
2の上端部から筒状に形成されて、内周でドローバー9
のフランジ部9aと摺動可能に形成される。
方向に変位可能なボール25を収装するために貫通形成
された保持部24aが形成され、このボール25は可撓
性部材で形成されたリテーナ26によって、常時中空シ
ャフト16の内周に付勢され、ボール25は中空シャフ
ト16の内周の形状に応じて径方向に変位する。
らテーパー部16aまではクランプピース24の外径よ
り大きい内径を備え、テーパー部16aよりも下方では
クランプピース24の外周と摺接する内径に形成され
る。
リーアクチュエータ20の伸長位置でクランプピース2
4を待機させておくと、ボール25はテーパー部16a
よりも上方に位置するため、保持部24aに収装されて
クランプピース24内周へ突出することはない。
動して上部ユニット2を下降させると、セカンダリ側ス
ライドプーリ8を支持するシャフト6のドローバー9が
中空シャフト16の内周に挿入されて、フランジ部9a
の外周がクランプピース24の内周に摺接しながら下降
し、テーパー部16aよりも下方の所定の位置まで変位
する。
側及びセカンダリ側固定プーリ17、18上に載置され
たVベルト1は、プライマリ側及びセカンダリ側スライ
ドプーリ7、8と当接した状態となる。
縮駆動すると、クランプ軸22とともにクランプピース
24が下降し、保持部24aによって軸方向への変位を
規制されたボール25は、テーパー部16aよりも下方
へ変位すると、図3(B)のようにクランプピース24
の内周へ突出するため、ドローバー9のフランジ部9a
を係止して下方へ引き込み、上部ユニット2のシャフト
6に結合したセカンダリ側スライドプーリ8を下部ユニ
ット3のセカンダリ側固定プーリ18に押圧して、図2
のようにVベルト1を狭持することができる。
を維持して駆動モータ11を回転させれば、無段変速機
へ組み込んだ状態と同様に一対のプーリに狭持されたV
ベルト1を回転させることができ、Vベルト1の回転中
に、後述するような騒音判定処理を行うのである。
介して上部ユニット2のシャフト6と、下部ユニット3
の中空シャフト6及びクランプ軸21の結合を解除する
には、ロータリーアクチュエータ20を伸長駆動して、
図3(A)の位置までクランプピース24を上昇させる
と、リテーナ26に付勢されたボール25は保持部24
aに収装されるため、昇降アクチュエータ4を収縮駆動
すれば、上部ユニット2の上昇に伴って、ドローバー9
がクランプピース24から抜けて、上部ユニット2は下
部ユニット3からはなれて、プライマリ側及びセカンダ
リー側の各プーリは分離するため、狭持されていたVベ
ルト1を容易に取り外すことができるのである。
ンプピース23及びロータリーアクチュエータ19も上
記セカンダリ側と同様に構成され、中空シャフト15の
テーパー部15aに対するクランプピース23の軸方向
位置に応じて、上部ユニット2のシャフト5の結合また
は解除を行うものである。
定の手順について、図5、図6のフローチャートを参照
しながら以下に詳述する。
ータ4を収縮させて、プライマリ側及びセカンダリ側ス
ライドプーリ7、8と、プライマリ側及びセカンダリ側
固定プーリ17、18を分割させるとともに、ロータリ
ーアクチュエータ19、20を伸長駆動させた状態で、
下部ユニット3のプライマリ側及びセカンダリ側固定プ
ーリ17、18上にVベルト1を載置する。
を伸長駆動して上部ユニット2を下降させ、上記したよ
うに、ドローバー9、9をクランプピース23、24の
内周へ挿入する。
に、ロータリーアクチュエータ19、20を収縮駆動さ
せて、上部ユニット2のシャフト5、6をクランプ軸2
1、22側へ引き込んで、プライマリ側及びセカンダリ
側スライドプーリ7、8と、プライマリ側及びセカンダ
リ側固定プーリ17、18との間のVベルト1を狭持押
圧する。
させて、Vベルト1を無段変速機へ組み込んだときと同
様の状態で回転させ、後述するように騒音の測定を行
う。
5で、ロータリーアクチュエータ19、20を伸長駆動
してドローバー9、9をクランプピース23、24から
解放するとともに、ステップS6で上部ユニット2を上
昇させて、下部ユニット3のプライマリ側及びセカンダ
リ側固定プーリ17、18から、プライマリ側及びセカ
ンダリ側スライドプーリ7、8を離し、ステップS7
で、Vベルト1を取り出して1本のVベルト1の騒音測
定を終了する。
理について、図6のフローチャートを参照しながら説明
する。
ド及び固定プーリ7、17を駆動する駆動モータ11の
回転数を設定する。この回転数は、搭乗者にとって無段
変速機の騒音が気になるコースト状態の所定の車速とな
るように設定され、例えば、車速=50〜60Km/hに対
応する回転数590〜620rpmに設定される。なお、
駆動モータ11の回転数は、無段変速機の変速比や、こ
れに組み合わせられるファイナルギアの減速比等に応じ
て適宜変更されるものである。
してプライマリ側スライド及び固定プーリ7、17を回
転させ、Vベルト1を駆動する。このとき、負荷吸収モ
ータ12がセカンダリ側スライド及び固定プーリ8、1
8を介して実際の運転状況と同様の負荷を与える。
及びセカンダリ側スライドプーリ7、8のシャフト5、
6の振動を検出する振動センサ30、31の出力を読み
込んで、ステップS14で、FFTによる周波数分析を
行う。
振幅の最大値を求め、ステップS16で、振幅の最大値
が所定値以下であるかを判定する。
格と判定してステップS17へ進み、コントローラ50
の表示装置51等に合格の旨を表示する一方、振幅の最
大値が所定値を超える場合には、不合格と判定してステ
ップS18へ進み、コントローラ50の表示装置51等
に不合格の旨を表示して処理を終了する。
18の処理は、駆動モータ11の回転数を上記回転数範
囲590〜620rpmのうち、複数の回転数で繰り返し
われ、各回転数での騒音が所定値以下のときに合格を判
定する。例えば、590、600、610、620rpm
の4つの回転数でそれぞれ計測した振幅の最大値が所定
値以下のときに合格と判定するのである。
として、予め設定した回転数で騒音の測定を行うこと
で、1本のVベルト1の騒音判定を迅速かつ正確に行う
ことができ、また、Vベルト1のセットは、昇降アクチ
ュエータ4の伸縮とロータリーアクチュエータ19、2
0の伸縮によって自動的に行うことができ、作業者はV
ベルト1を下部ユニット3に載置するだけでよいので、
前記従来例に比して大幅に作業に要する時間と労力を低
減でき、1台の装置によってVベルト1の騒音測定を全
数について行うことが可能になり、製造コストを上昇さ
せることなくVベルト式無段変速機の静粛性を確保する
ことができるのである。
気になるコースト状態の回転数領域で行うようにしたた
め、すべての運転領域で騒音を判定することなく、無段
変速機に組み付けた状態で騒音が過大になるVベルト1
の推定を容易に行うことができ、判定に要するタクトタ
イムを低減することができ、1台の騒音判定装置の処理
能力を向上させて、生産性を向上させることが可能とな
るのである。
ト状態の回転数領域のうち、複数の回転数で行うように
したため、すべての運転領域で騒音を判定するのに比し
て大幅にタクトタイムを短縮しながらも、静粛性を損な
うVベルト1の判定を正確に行うことができるのであ
る。
を狭持するロータリーアクチュエータ19、20と、分
割形成された一対のプーリを接離させる昇降アクチュエ
ータ4をそれぞれ設けたが、ロータリーアクチュエータ
19、20を廃止して、昇降アクチュエータ4のみによ
って、分割形成された一対のプーリの接離とVベルト1
の狭持を同時に行うような構成であってもよい。
図。
を示す要部断面図。
作を示す半断面図で、(A)はドローバーの挿入状態
を、(B)はクランプ軸の引き込み状態を示す。
し、(A)は平面図を、(B)は正面図を示す。
Claims (6)
- 【請求項1】 分割形成した一対のプーリのうちの一方
を、上方に向けて回転自在に支持する下側ユニットと、 分割形成した一対のプーリのうちの他方を、前記下側ユ
ニットの一対のプーリに向けて接離可能な上側ユニット
と、 前記上側ユニットと下側ユニットを選択的に接離させる
とともに、下側ユニットに載置したVベルトを狭持する
昇降手段と、 前記プーリを駆動する駆動手段と、 前記Vベルトが発生する振動を検出する振動検出手段
と、 検出した振動に基づいてVベルトの騒音を判定する騒音
判定手段とを備えたことを特徴とするVベルトの騒音判
定装置。 - 【請求項2】 前記駆動手段は、Vベルトを組み付けた
無段変速機が所定のコースト状態に対応する回転数で駆
動することを特徴とする請求項1に記載のVベルトの騒
音判定装置。 - 【請求項3】 前記騒音判定手段は、振動検出手段が検
出した振幅の最大値が所定値未満の場合に合格を判定す
る一方、そうでない場合に不合格を判定することを特徴
とする請求項1に記載のVベルトの騒音判定装置。 - 【請求項4】 分割形成した一対のプーリのうちの一方
にVベルトを載置した後、他方を押圧してVベルトを狭
持する工程と、 前記プーリを予め設定した回転数で駆動する駆動工程
と、 Vベルトに発生する振動を検出し、振動の検出値に基づ
いてVベルトが発生する騒音を求める騒音検出工程と、 前記求めた騒音が所定値以下の場合には合格と判定する
一方、そうでない場合には不合格と判定する工程とを含
むことを特徴とするVベルトの騒音判定方法。 - 【請求項5】 前記騒音検出工程は、検出した振幅の最
大値を求めることを特徴とする請求項4に記載のVベル
トの騒音判定方法。 - 【請求項6】 前記駆動工程は、Vベルトを組み付けた
無段変速機が所定のコースト状態に対応する回転数で駆
動することを特徴とする請求項4に記載のVベルトの騒
音判定方法。
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